Transformatorinio nuolatinės įtampos keitiklio tyrimas (laboratorinis darbas)
LABORATORINIS DARBAS Nr.4
Transformatorinio nuolatinės įtampos keitiklio tyrimas
1.Darbo tikslas.
Susipažinti su schemos veikimo principu, pagrindinėmis charakteristikomis, parametrais.
2.Darbo užduotis.
2.1. Darbo planas:
1.Sujungti darbo schemą, matavimo prietaisus. 2.Atjungus jungtuku S2 valdymo schemą, gauti šaltinio išorinę charakteristiką Uk=f(Ik). 3.Prijungti valdymo schemą ir gauti išorines charakteristikas Uk=f(Ik), kai prijungta pusė ir visa transformatoriaus T2 apvija. Sudaryti grafiką η=f(Ik). 4.Nustatyti tranzistoriaus kolektorių veikiančią įtampą UKE. 5.Nubraižyti oscilogramas keitiklio kontroliniuose taškuose XS5, XS6, XS7, XS8, XS11, XT. 6.Nubraižyti gautas charakteristikas.
2.2. Darbo ataskaitoje pateikti:
1.Laboratorinio darbo tikslą ir užduotis. 2.Darbo schemas ir eksperimentų duomenis. 3.Išvadas apie darbą.
3.Teorinė dalis.
Nuolatinės įtampos keitikliai skirti įtampos didumui pakeisti. Jie susideda iš inverterio ir nevaldomo lygintuvo su filtru. Inverteryje naudojamas transformatorius (ar autotransformatorius) leidžia gauti norimą įtampą apkrovoje. Keitikliai būna vienfaziai su neįsisotinančiu transformatoriumi ir dvitakčiai. Vientakčiai naudojami iki 200 W galios. Dvitakčiuose keitikliuose geriau panaudojamas transformatorius. Keitiklis sudarytas iš dvipusio su vidurine atšaka inverterio ir dvipusio lygintuvo. Tranzistoriai VT3, VT4 junginėjami pakaitomis. Didžiausia keitiklio įtampa bus:
;
čia U1 – keitiklio įėjimo įtampa, N1, N2 – autotransformatoriaus vijų skaičius.
UKE = U1+UN1=2U1,
čia UN1 – apvijos Nl įtampa.
4.Darbo eiga.
4.1.Sujungiame apkrovos grandinę ir matavimo prietaisus (1 pav.).
1 pav. Laboratorinio darbo funkcinė schema
Tranzistorinio įtampos keitiklio principinė elektrinė schema pavaizduota 2 paveiksle.
Atjungiame jungiklį S2 (atjungiama valdymo grandinė). Keitiklį prijungiame prie įtampos šaltinio jungtimi XS1, XS2. Keisdami apkrovos srovę iki I=1A, gauname išorinės charakteristikos duomenis, kuriuos surašome į pirmą lentelę. Nubraižome išorinės charakteristikos grafiką Uk=f(Ik), (3 pav.).
1-a lentelė. Išorinės charakteristikos Uk=f(Ik) duomenys, kai valdymo schema atjungta. 
3 pav. Išorinės charakteristikos Uk=f(Ik) grafikas, kai valdymo schema atjungta.
4.2. Jungikliu S2 prijungiame valdymo schemą. Gauname duomenis keitiklio išorinei charakteristikai sudaryti. Tada jungtimi sujungiame XS9, XS10 taškus. Gauname išorinės charakteristikos duomenis su prijungta N2 apvija. Naujus duomenis surašome 2 lentelėje. Nubraižome grafikus Uk=f(Ik), (4 pav.) ir η=f(Ik), (5 pav.).
2-a lentelė. Išorinės charakteristikos Uk=f(Ik) duomenys, kai valdymo schema prijungta. 
4 pav. Išorinės charakteristikos Uk=f(Ik) grafikai, kai valdymo schema prijungta. 
5 pav. Išorinės charakteristikos η=f(Ik) grafikai, kai valdymo schema prijungta.
U1 ir I1 matuojame prietaisais PV1 ir PA1, o Uk ir Ik atitinkamai PV2 ir PA2. Naudingumo koeficientą randame pagal formulę:
. Skaičiavimų duomenys pateikti 2-oje lentelėje.
4.3. Apskaičiuojame tranzistorius veikiančią įtampą:
UKE = U1+UN1=2U1=15+15=30V.
4.4. Oscilogramas kontroliniuose taškuose braižome prie 0,5A apkrovos srovės (6 paveikslėlis).
5.Išvados.
Esant atjungtai keitiklio valdymo schemai, išėjimo įtampos priklausomybė nuo apkrovos srovės praktiškai yra tiesinė ir didėjant srovei, įtampa beveik nekrenta.
Prijungus valdymo schemą, išėjimo įtampa pakyla nuo 14,5V iki 29,5V (prijungta tik N1 apvija). Prijungus transformatoriaus N2 apviją, įtampa padidėja iki 45,5V. Abiem atvejais išėjimo įtampos priklausomybė nuo apkrovos srovės yra tiesė, išėjimo įtampa kinta nedidelėse ribose: apie 1V su N1 apvija ir apie 2V su N1 ir N2 apvijomis. Tuo tarpu maitinimo šaltinio A2 įtampa praktiškai nesikeičia didėjant apkrovai ir yra lygi 15V.
Naudingumo koeficiento priklausomybė nuo apkrovos srovės-tiesinė. Apkrovai didėjant, naudingumo koeficientas mažėja.
 2 pav. Tranzistorinio įtampos keitiklio principinė elektrinė schema. |